2025届高三生物一轮复习课件第35讲 神经冲动的产生、传导和传递

第七单元 稳态与调节 第35讲 神经冲动的产生、传导和传递 考点1：神经冲动的产生和传导 考点2：兴奋传导和传递的实验探究 回顾：反射弧的结构 2 兴奋在神经元之间的传递 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋要想沿着反射弧进行传播，就必定要经过两个不同的结构： 考点一 神经冲动的产生和传导 1.传导形式:电信号,也称神经冲动。 2.传导过程   K＋外流 内负外正 Na＋内流 内正外负 内负外正 内正外负  易混易错    K+外流后,细胞膜内K+浓度仍大于膜外;Na+内流后,膜外Na+浓度仍大于膜内。 一、兴奋在神经纤维上的传导 3 + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - 兴奋部位 未兴奋部位 未兴奋部位 刺激 神经冲动传导方向： 与膜外局部电流方向相反 与膜内局部电流方向一致 考点一 神经冲动的产生和传导 3.传导特点 双向传导 一、兴奋在神经纤维上的传导 4 【特别提醒】 ②兴奋在反射弧(反射过程中、生物体内)中传导方向： ①兴奋在离体的神经纤维上传导方向：双向传导 在反射过程中，兴奋只能从感受器传到效应器，因此，在生物体内的反射弧上，兴奋在神经纤维上的传导方向是单向的。 双向传导的前提除神经纤维需离体之外，刺激还不能发生在神经元的端点；在中部刺激神经纤维，会形成兴奋区，而两侧临近的未兴奋区与该兴奋区都存在电位差，形成局部电流，因此可以双向传导。 兴奋的传导方向 单向传导 常考题型归纳：②容易混淆的问题，看清题干！！！ ①兴奋部位膜电位是：___________________________________ ②兴奋部位膜电位变化是：_______________________________ ③兴奋部位膜外电位是：_________________________________ ④兴奋部位膜外电位变化是：_____________________________ 内正外负 由内负外正变为内正外负 负电位 由正电位变为负电位 兴奋的传导 兴奋的传递 突触前膜 （轴突膜） 突触间隙 （组织液） 突触后膜 突触 突触小泡 线粒体 受体 神经递质 1.突触结构 问题2：受体的化学本质？神经递质与受体的结合有何特点？ 特异性 问题1：突触前膜通过什么方式释放神经递质？ 胞吐 问题3：兴奋在突触中的传递体现了细胞膜什么功能？ 细胞间的信息交流 二、兴奋在神经元之间的传递 考点一 神经冲动的产生和传导 神经元的轴突末梢经过多次分枝，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫作突触小体。 蛋白质 8 轴突-轴突突触 轴突-树突突触 轴突-细胞体突触 轴突-肌细胞突触 轴突-腺细胞突触 二、兴奋在神经元之间的传递 2、突触的类型： 考点一 神经冲动的产生和传导 问题4：突触后膜可以是哪些细胞的膜？ 细胞体膜、树突膜、肌细胞膜、腺体细胞膜等 二、兴奋在神经元之间的传递 3、传递过程： ①过程： 兴 奋 特异性受体 ➊兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢，引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质（化学物质） ❷神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。 不消耗能量 （化学本质：糖蛋白） ❸神经递质与突触后膜上的受体结合，形成递质-受体复合物 考点一 神经冲动的产生和传导 二、兴奋在神经元之间的传递 3、传递过程： ①过程： 兴 奋 特异性受体 离子通道蛋白 ❹突触后膜上的离子通道发生变化，引发突触后膜电位变化。这样信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元 （使下一个神经元兴奋或抑制） 教材隐性知识：选择性必修1 P29“图2－8”：突触后膜上的受体和离子通道是结合在一起的，受体一旦结合相应的神经递质后，会引起离子通道 ，进而引起相应的离子流动。 打开 ❺神经递质与受体分开，并迅速被降解或回收进细胞，以免持续发挥作用 考点一 神经冲动的产生和传导 二、兴奋在神经元之间的传递 3、传递过程： ②传递特点：（教材P29） a. 。原因：神经递质只存在于突触前膜的 中，只能由 释放，然后作用于 。 b.兴奋在突触处的传递速度比在神经纤维上要 。原因：____________ 。 单向传递 突触小泡 突触前膜 突触后膜 慢 突触处的兴奋 传递需要经过化学信号的转换 考点一 神经冲动的产生和传导 二、兴奋在神经元之间的传递 3、传递过程： ③信号转变： a.突触： 。 b.突触小体： 。 c.突触后膜： 。 电信号→化学信号→电信号 电信号→化学信号 化学信号→电信号 电信号 化学信号 电信号 考点一 神经冲动的产生和传导 二、兴奋在神经元之间的传递 3、传递过程： ④神经递质 a、去向： d、种类： 兴奋性递质 抑制性递质 b、化学本质： 小分子物质 →Na+通道打开，Na+内流→使下一个神经元兴奋 →Cl-通道打开，Cl-内流→突触后神经元抑制 或回收进细胞，以免 。 迅速被降解 持续发挥作用 c、神经递质释放方式： 胞吐 如乙酰胆碱、谷氨酸、5-羟色胺、肾上腺素、多巴胺等。 如甘氨酸等 考点一 神经冲动的产生和传导 [思考] 去甲肾上腺素作为一种神经递质,能促进胰岛A细胞的分泌,但抑制胰岛B细胞的分泌, 从细胞结构分析,原因是什么? 胰岛A细胞、胰岛B细胞与去甲肾上腺素结合的受体不同。 4、突触影响神经冲动传递的判断与分析 ①突触后膜会持续兴奋或抑制的原因： 若某种有毒有害物质将分解神经递质的相应酶变性失活或占据，则突触后膜会持续兴奋或抑制。 ②药物或有毒有害物质作用于突触从而阻断神经冲动的传递的三大原因： A.阻断神经递质的合成或释放； B.使神经递质失活； C.突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据，使神经递质不能和后膜上的受体结合。 二、兴奋在神经元之间的传递 考点一 神经冲动的产生和传导 5.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 突触 合成和释放 神经递质与受体 酶 多巴胺 受体 心脏 免疫 心理依赖 考点一 神经冲动的产生和传导 二、兴奋在神经元之间的传递 常考题型归纳：①电流表偏转问题及相关曲线图 a b + + a b + + - ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● a b + + - ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● a b + + - 神经表面电位差的实验示意图 发生两次方向相反的偏转 ①刺激a点,电流计指针如何偏转？ ②刺激c点（bc=cd），电流计指针如何偏转？ ③刺激bc之间的一点，电流计指针如何偏转？ 发生两次方向相反的偏转（因为b点先兴奋，d点后兴奋） 不偏转（因为b点和d点同时兴奋） 发生两次方向相反的偏转（因为b点先兴奋，d点后兴奋） （1）在神经纤维上： 常考题型归纳：①电流表偏转问题及相关曲线图 电表两极均置于神经纤维膜的外侧或内侧 常考题型归纳：①电流表偏转问题及相关曲线图 电表两极分别置于神经纤维膜的外侧和内侧 常考题型归纳：①电流表偏转问题及相关曲线图 ①a点之前 ——静息电位 K+外流, 使膜电位表现为内负外正。 ②ac段 ——动作电位的形成 Na+大量内流,导致膜电位迅速逆转,表现为内正外负。 ③ce段 ——静息电位的恢复 K+大量外流,膜电位恢复为静息电位后,K+通道关闭。 ④ef段 ——一次兴奋完成后 钠-钾泵将流入的Na+泵出膜外,将流出的K+泵入膜内,（主动运输，消耗能量）以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。 a点之前，ac，ce段都是被动运输（协助扩散），不消能量 （2）曲线解读： 常考题型归纳：①电流表偏转问题及相关曲线图 （1）整个过程中，钠钾泵一直在发挥作用，并非只有ef段；（2）整个过程中，细胞膜内K+始终比膜外多，Na+始终比膜外少。 21 （2）K+浓度只影响静息电位的绝对值 动作电位峰值与什么离子有关？ 细胞膜内外Na+浓度差有关，Na+浓度差越大，动作电位峰值越大 静息电位绝对值与什么离子有关？ （1）Na+浓度只影响动作电位的峰值 静息电位的形成与大小取决于膜内外K+的浓度差 （2）曲线解读： 常考题型归纳：①电流表偏转问题及相关曲线图 膜外离子 静息电位 动作电位峰值 Na+增加 不变 增大 Na+降低 不变 变小 K+增加 变小 不变 K+降低 增大 不变 22 选择性必修1 P31“拓展应用1”：枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的好材料。研究表明，当改变神经元轴突外Na＋浓度的时候，静息电位并不受影响，但动作电位的幅度会随着Na＋浓度的降低而降低。 (1)请对上述实验现象作出解释。 【教材隐性知识】 静息电位与神经元内的K＋外流相关，而与Na＋无关。 动作电位与神经元外的Na＋内流相关，细胞外Na＋浓度降低，细胞内外Na＋浓度差变小，Na＋内流减少，动作电位值下降。 K+外流和Na+内流都是协助扩散，膜内外离子浓度差影响运输速率：浓度差越大，对离子运输越有利，膜电位变化的绝对值越大，反之则越小。 如图是用甲、乙两个电流表研究神经纤维及突触上兴奋产生及传导的示意图。请据图回答下列问题： (1)静息状态下，甲电流表 ，乙电流表指针 。 (2)刺激a处时，甲电流表指针 ，乙电流表指针 。 (3)刺激b处时，甲电流表指针 ，乙电流表指针 。 (4)清除c处的神经递质，再刺激a处时，甲电流表指针 ，乙电流表指针 。 指针偏转 不发生偏转 偏转一次 偏转两次 不偏转 偏转一次 偏转一次 偏转一次 拓展 提升科学思维 (1)动作电位产生过程中，膜内外电位差始终促进Na＋的内流。(2023·山东卷，16C)( ) (2)神经递质与相应受体结合后，进入突触后膜内发挥作用。(2021·辽宁卷，16D)( ) (3)内环境K＋浓度升高，可引起神经细胞静息状态下膜电位差增大。(2021·河北卷，11C)( ) × × × (4)兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜，会引起Na＋外流。(2021·全国乙卷，4A)( ) (5)天冬氨酸是一种兴奋性递质，由C、H、O、N、S五种元素组成。(2020·江苏卷，14A)( ) (6)从突触前膜释放的神经递质只能作用于神经细胞。(2020·海南卷，15D)( ) (7)神经细胞在静息状态时，Na＋外流使膜外电位高于膜内电位。(2020·海南卷，15A)( ) × × × × 1.当突触间隙中谷氨酸积累过多时，会持续作用引起Na＋过度内流，可能导致突触后神经元涨破。若某药物通过作用于突触来缓解病症，其作用机理之一可能是____________________________________________________________ _____________________________________________。 2.神经递质是小分子物质，但仍主要通过胞吐方式释放到突触间隙，其意义在于________________________________________________________________ __________。 3.在正常反射活动中，兴奋在传入或传出神经上的传导是________向的，原因是__________________________________________________________。 抑制突触前膜释放谷氨酸(抑制谷氨酸与突触后膜受体的结合、抑制突触后膜Na＋内流、促进突触前膜回收谷氨酸) 胞吐可以短时间内大量集中释放神经递质，从而快速引起突触后膜的电位变化 单 正常反射活动中，只能是感受器接受刺激，兴奋沿着反射弧传导 A 考向1　结合兴奋的产生及在神经纤维上的传导，考查科学思维 1.(2023·山东卷，16)神经细胞的离子跨膜运输除受膜内外离子浓度差影响外，还受膜内外电位差的影响。已知神经细胞膜外的Cl－浓度比膜内高。下列说法正确的是(　　) A.静息电位状态下，膜内外电位差一定阻止K＋的外流 B.突触后膜的Cl－通道开放后，膜内外电位差一定增大 C.动作电位产生过程中，膜内外电位差始终促进Na＋的内流 D.静息电位→动作电位→静息电位过程中，不会出现膜内外电位差为0的情况 A 2.(2022·浙江6月选考，24)听到上课铃声，同学们立刻走进教室，这一行为与神经调节有关。该过程中，其中一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。下列关于该过程的叙述，错误的是(　　) A.此刻①处Na＋内流，②处K＋外流，且两者均不需要 消耗能量 B.①处产生的动作电位沿神经纤维传播时，波幅一直 稳定不变 C.②处产生的神经冲动，只能沿着神经纤维向右侧传播出去 D.若将电表的两个电极分别置于③④处，指针会发生偏转 C 3.(2024·河北张家口模拟)若电刺激神经纤维的某一位置，可检测到一次电位变化，如图甲、乙中的正常曲线。若在某一时刻(处理点)，利用不同的处理使神经纤维上膜电位发生不同的变化，如图甲、乙中的虚线所示。下列关于处理方式的分析，正确的是(　　) A.图甲利用某种药物阻断了Na＋通道 B.图甲将神经纤维置于稍低浓度的K＋溶液中 C.图乙利用某种药物阻断了K＋通道 D.图乙将神经纤维置于稍低浓度的Na＋溶液中 B 考向2　结合兴奋的传递，考查科学思维 4.(2023·浙江6月选考，20)神经元的轴突末梢可与另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过微电极测定细胞的膜电位，PSP1和PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位，如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.突触a、b前膜释放的递质，分别使突触a后膜通透性增大、突触b后膜通透性降低 B.PSP1和PSP2由离子浓度改变形成，共同影响突触后神经元动作电位的产生 C.PSP1由K＋外流或Cl－内流形成，PSP2由Na＋或Ca2＋内流形成 D.突触a、b前膜释放的递质增多，分别使PSP1幅值增大、PSP2幅值减小 B 5.(2022·全国乙卷，3)运动神经元与骨骼肌之间的兴奋传递过度会引起肌肉痉挛，严重时会危及生命。下列治疗方法中合理的是(　　) A.通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中 B.通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合 C.通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性 D.通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量 [典例1] (2024·河北衡水金卷)将两个微电极置于图中b、c两处神经细胞膜外，并与电表正负两极相连，刺激e处，肌肉收缩且电表指针偏转。依据所观察到的电表指针偏转情况，绘制出的电流变化情况曲线是下图中的(　　) C C [典例2] (2018·江苏卷，11)如图是某神经纤维动作电位的模式图，下列叙述正确的是(　　) A.K＋的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因 B.BC段Na＋大量内流，需要载体蛋白的协助，并消耗 能量 C.CD段Na＋通道多处于关闭状态，K＋通道多处于开放状态 D.动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大 C [典例3] (2024·湖南岳阳模拟)如图是反射弧的一段结构，甲、乙电流计的指针都接在膜外。下列叙述正确的是(　　) A.若刺激A处，A处瞬间会发生Na＋外流使膜外电位高于膜内电位 B.乙酰胆碱是一种神经递质，在突触间隙中经主动运输到达突触后膜 C.刺激A处后甲偏转一次，乙不偏转，说明兴奋在突触间不能逆向传递 D.刺激A处，乙不偏转，说明乙电流计测定的是该处神经纤维的静息电位 在左图的反射弧中，①②③处是三个刺激位点，也可以连接电流表 1、设计实验探究兴奋在神经纤维上的传导是单向还是双向的 方法：电刺激①处， 观察A的反应，测量②处电位变化 预期结果： 若A有反应，②处电位改变 若A有反应，②处无电位变化 →双向传导 →单向传导 考点二 兴奋传导和传递的实验探究 电刺激③处时，①处有电位变化；电刺激①处时，③处没有电位变化 在左图的反射弧中，①②③处是三个刺激位点，也可以连接电流表 2、设计实验探究兴奋在神经元之间的传递是单向还是双向的 方法：先刺激①处， 测量③处电位变化 预期结果： 两次实验的检测部位均有电位变化 →双向传导 →单向传导 再刺激③处， 测量①处电位变化 考点二 兴奋传导和传递的实验探究 A [典例4] (2024·江苏南通调研)将青蛙脑破坏保留脊髓，在脊柱下部打开脊椎骨，剥离出脊髓一侧的一对脊神经根(包含背根、腹根和由背根腹根合并成的脊神经，如图)。已知分别电刺激背根、腹根、脊神经均可引起蛙同侧后肢发生收缩。若利用上述实验材料设计实验，以验证背根具有传入功能，腹根具有传出功能，实验操作和预期结果都正确的一组是(　　) 选项 实验操作 预期结果 A 剪断背根中央处，分别电刺激背根向中段、外周段 刺激背根向中段蛙后肢收缩；刺激背根外周段不发生反应 B 剪断腹根中央处，分别电刺激腹根向中段、外周段 刺激腹根向中段蛙后肢收缩；刺激腹根外周段不发生反应 C 剪断脊神经，分别电刺激背根、腹根 蛙后肢均不收缩 D 剪断背根、腹根中央处，电刺激脊神经 蛙后肢收缩 C 2.(2023·海南卷，9)药物W可激活脑内某种抑制性神经递质的受体，增强该神经递质的抑制作用，可用于治疗癫痫。下列有关叙述错误的是(　　) A.该神经递质可从突触前膜以胞吐方式释放出来 B.该神经递质与其受体结合后，可改变突触后膜对离子的通透性 C.药物W阻断了突触前膜对该神经递质的重吸收而增强抑制作用 D.药物W可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病 1.(2022·北京卷，8)神经组织局部电镜照片如右图。下列有关突触的结构及神经元间信息传递的叙述，不正确的是(　　) D A.神经冲动传导至轴突末梢，可引起1与突触前膜融合 B.1中的神经递质释放后可与突触后膜上的受体结合 C.2所示的细胞器可以为神经元间的信息传递供能 D.2所在的神经元只接受1所在的神经元传来的信息 4.(2021·江苏卷，6改编)在脊髓中央灰质区，神经元a、b、c通过两个突触传递信息；如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) C A.a兴奋则会引起b、c兴奋 B.b兴奋使c内Na＋快速外流产生动作电位 C.a和b释放的神经递质均可改变突触后膜的离子通透性 D.失去脑的调控作用，脊髓反射活动无法完成 3.(2020·江苏卷，13)如图为部分神经兴奋传导通路示意图，相关叙述正确的是(　　) A A.①、②或④处必须受到足够强度的刺激才能产生兴奋 B.①处产生的兴奋可传导到②和④处，且电位大小相等 C.通过结构③，兴奋可以从细胞a传递到细胞b，也能从细胞b传递到细胞a D.细胞外液的变化可以影响①处兴奋的产生，但不影响③处兴奋的传递 5.(2022·广东卷，15)研究多巴胺的合成和释放机制，可为帕金森病(老年人多发性神经系统疾病)的防治提供实验依据，最近研究发现在小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控，该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现(如图)。据图分析，下列叙述错误的是(　　) B A.乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变 B.多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息 C.从功能角度看，乙膜既是突触前膜也是突 触后膜 D.乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放 回答下列问题： (1)兴奋传至神经末梢，神经肌肉接头突触前膜________内流，随后Ca2＋内流使神经递质ACh以________的方式释放，ACh结合AChR使骨骼肌细胞兴奋，产生收缩效应。 Na＋ 胞吐 6.(2023·广东卷，19)神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构，其形成机制见图。神经末梢释放的蛋白A与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物，该复合物与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导，使神经递质乙酰胆碱(ACh)的受体(AChR)在突触后膜成簇组装，最终形成成熟的神经肌肉接头。 (2)重症肌无力是一种神经肌肉接头功能异常的自身免疫疾病，研究者采用抗原抗体结合方法检测患者AChR抗体，大部分呈阳性，少部分呈阴性。为何AChR抗体阴性者仍表现出肌无力症状？为探究该问题，研究者作出假设并进行探究。 ①假设一：此类型患者AChR基因突变，不能产生____________，使神经肌肉接头功能丧失，导致肌无力。 为验证该假设，以健康人为对照，检测患者AChR基因，结果显示基因未突变，在此基础上作出假设二。 AChR ②假设二：此类型患者存在________________的抗体，造成_________________ _____________________________________________________________________ _____________________________，从而不能形成成熟的神经肌肉接头，导致肌无力。 为验证该假设，以健康人为对照，对此类型患者进行抗体检测，抗体检测结果符合预期。 蛋白A 蛋白A不能与肌细胞膜蛋白Ⅰ结合形成复合物，无法与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导，使AChR不能在突触后膜成簇组装　 ③若想采用实验动物验证假设二提出的致病机制，你的研究思路是__________________________________________________________________ ___________________________________________________。 给健康的实验动物及患病的实验动物注射等量的蛋白A，采用抗原抗体结合方法检测，观察患病动物蛋白A抗体是否出现阳性 $$